5.4 抛体运动的规律(练案)-【成才之路】2024-2025学年高中新课程物理必修第二册同步学习指导(人教版2019)

练案[3] 第五章4.抛体运动的规律 不计篮球与篮板碰撞的时间，篮球未碰篮筐， 基础巩固练 已知重力加速度为g,sin53°=0.8。则篮球与 1.如图，x轴沿水平方向，y轴 篮板碰撞后的速度大小为 沿竖直方向。图中画出了 从y轴上沿x轴正向抛出的 三个小球a,b和c的运动轨O 迹，其中b和c是从同一点 抛出的，不计空气阻力，则 n A.a的飞行时间比b的长 B.b和c的飞行时间相同 A.√2-2g(h2-h1) C.a的水平速度比b的小 B. 28(h,-h) D.c的初速度比b的大 2.如图所示，在同一竖直面 C.5 0-2g(h1-) 内，小球a、b从高度不同的 34 两点，分别以初速度。和 D. 62-2g(h2-h1) 沿水平方向抛出，经过时间 34 1。和，后落到与两抛出点 5.如图所示的光滑斜 水平距离相等的P点，若不计空气阻力，下列 面ABCD是边长为I 关系式正确的是 ( 的正方形，倾角为 30 A.1>th,< B.to >tp,ta>U 30°，一物块（视为质c C.tn<t,"。< D.t <h> 点)沿斜面左上方顶点A以平行于AB边的初 3.某同学在单人练习场练 速度。水平射入，到达底边CD中点E,则 习网球，如图中1、2为 () 两次网球打出后的运动 轨迹，两轨迹均与墙壁 人初速度大小为受 垂直，设两次网球打出 时的速度分别为，、，网球在空中运动的时 B初速度大小为风 间分别为1,2，不计空气阻力，下列说法正确 C.物块由A点运动到E点所用的时间1= 21 的是 A.、2的方向可能相同 D.物块由A点运动到E点所用的时间1=， B.1、”2的大小可能相同 g C.1,42可能相同 6.如图所示，飞机以恒定 D.t1> 速度沿水平方向飞行， 4.打篮球是很多同学喜爱的运动项目之一，甲、 先后投出两箱救灾物 乙两同学练习投篮，如图，甲同学在A点起跳 品，分别落到了斜坡上 投篮，将篮球在离地高h,的位置以速度斜 的M、N点。释放两箱物品的时间间隔为1， 向上投出，篮球竖直速度为零时打在篮板上离 此过程中飞机飞行的距离为x:落到M、N的 地高2的B点，篮球与篮板碰撞后，平行于篮 时间间隔为2，M、两点间的水平距离为x2, 板的速度分量不变，垂直于篮板的速度分量大 不计空气阻力，以下判断正确的是() 小变为碰前的0.8倍，碰撞后篮球与篮板面的 A.t1>2,x1>x B.t>t,x<x 夹角为53°飞出，被乙同学在C点接到篮球， C.l1<2,x1>x2 D.l1<l2,x1<x2 -153 A.竖直支架向上移动2h 能力提升练 B竖直支架向上移动 7.以速度。水平抛出一个物体，当其竖直分位 移与水平分位移相等时，该物体的 C.竖直支架向下移动2h A.竖直分速度等于水平分速度 D竖直支架向下移动 B.瞬时速度大小为5o 10.(多选)如图，某次小明 O C运动时间为 同学在家中对着竖直墙 壁打乒乓球，将球从A D发生的位移为2 点斜向上击出，球垂直 撞在墙上的O点后，反 8.如图所示，甲同学在地面上将排球以速度 向弹回正好落在A点正下方的B点。忽略球 击出，排球沿轨迹①运动：经过最高点后，乙同 的旋转及空气阻力，则下列说法中正确的是 学跳起将排球以水平速度2击回，排球沿轨 A.球在上升阶段和下降阶段的加速度相同 迹②运动，恰好落回出发点。忽略空气阻力， B.球从A点到O点的运动时间等于从O,点 则排球 到B点的运动时间 C.球刚离开A点时的水平速度大小大于刚 到达B点时的水平速度大小 D.球刚离开A点时的速度大小一定大于刚 到达B点时的速度大小 A.沿轨迹②运动的时间更大 11.(多选)隋唐时期简车的发明使用，促进了农 B.沿轨迹①和②运动的时间可能相等 业的发展。筒车的简易模型如图所示，从水 C.沿轨迹①的最小速度大小等于2 管水平流出的水流沿切线方向冲击半径为 D.沿轨迹②回到出发点的速度大小可能等 0.5m的转轮，带动整个转轮旋转，切点对应 于 的半径与水平方向成37°角，水管与筒车转轴 9.在一个竖直的支架上固定着两个水平的弹簧 的高度差为1.1m。不计空气阻力，重力加 枪A和B,两弹簧枪在同一竖直平面内且出口 速度大小取g=10m/s2,sin37°=0.6， cos37°=0.8，则下列说法正确的是() 在同一竖直线上，如图所示。A比B高h,B弹 簧枪的出口距水平面高，弹簧枪A,B射出的 子弹的水平射程之比为8：s#=1:2,设弹簧 枪高度差不变，且射出子弹的初速度不变，要 使两弹簧枪射出的子弹落到水平面上同一点， 则 wo A.水流从水管中流出的速度大小为3m/s B.水流从水管中流出的速度大小为5m/s @ C.水流从水管流出到达转轮经过了0.4s u D.水管出水口到转轴的水平距离为1.2m —154 12.“抛石机”是古代战争中常用的一种设备。 (2)石块抛出点到斜面的垂直距离d。 如图所示，某学习小组用自制的抛石机演练 抛石过程。质量m=L.0kg的石块装在长臂 末端的口袋中，开始时口袋位于水平面并处 于静止状态。现对短臂施力，当长臂转到与 竖直方向夹角为60时立即停止转动，石块以 。=20m/s的速度被抛出后垂直打在倾角为 30°的斜面上，不计空气阻力，重力加速度g 取10m/s2,求： 0 20 i7iii (1)抛出后经过多长时间石块离地面最远： -155可知炮弹乙的水平速度大，炮弹乙在最高点的速度比炮弹甲 其运动示意图如图所示，有nc4·21=x,%in·21=h, 在最高点的速度大，即2>1，故B错误：由，=√2h可知炮 联立解得ana=I,故D正确。 弹乙竖直末速度更小，但炮弹乙的水平速度更大，根据速度的 B 合成有：2=”，2+，2，两次炮弹落地时的速度方向不可能相 同，由运动的对称性可知，炮弹发射的初速度大小与落地瞬间 A人 wwwwwwmwom 的速度大小相等，故两次抛出的初速度大小可能相等，故C错 误，D正确。故选D 练案[3] 课堂效果反馈 基础巩固练 1.C根据h=之，得1=√安 ，则知落在e点的小球飞行时 I.B由图像可以看出，心两个小球的抛出高度相同，a的抛出 间最长，故C正确，D错误：落在：点的小球飞行时间最短，小 高度最小，根据=了得可知<。=，即a的运动时间 球竖直速度？，=，可知落在a点的小球竖直速度最小，落在 最短，bc运动时间相等，故A错误，B正确：由图像可以看出 c点的小球竖直速度最大，故A、B错误。故选C abc三个小球的水平位移关系为a最大，c最小，根据x=ol 2.D由题意，假设2下落的高度为h,则1下落的高度为2h,竖 可知%=于=√品，可得>m>,即a的初速度最大， 直方向做自由落体运动，则由公式y=2得1√经，即门 e的初速度最小，故C,D错误。故选B。 z=但，=4排部V乙：用之但细阴华买中本V乙1M府· 4h 上-2，A错误：假设两飞镖的初速度分捌为ae,两飞镖 相等，根据x=可得。<，故选项A正确，B,C,D错误。 3.B两轨迹均与墙壁垂直，故网球运动可视作从墙壁抛出的平 的水平位移相同，设为则有=√最e=√条求 抛运动，根据=之，可知，<6，放C,D错误：根搭x=, 得：m=1:,2,B错误；两飞镖落在0点的竖直速度分别 可知水平方向>，根据2=2gh,可知竖直方向，<， 为==V4g,a=g队=v2gh,又有ma=±=h 综上所述，可得，=√心，+，，=√+，，即大小可 anB=2=2业，由以上整理得1m&=2aB.C错误，D正确。 能相等，又am,=,m=,故5的方向不可能相 故选D。 同，故A错误，B正确。故选B。 3.D甲球和丙球做平抛运动，乙球做匀速直线运动，甲球在水4.C设篮球与篮板碰撞后的速度大小为”，则平行篮板而的速 平方向上以。的速度做匀速直线运动，所以在未落地前，甲、 度为，=tc0%53°，垂直篮板而的速度为2=sin53°，篮球与 乙两球都在同一竖直线上，最后在地面上相遇，即甲，乙两球 的相语可以在P点，也可以在P点左而或者右而，对于平抛运 篮板碰撞前在垂直篮板面的速度为5'=sm53 0.8 =,篮球与 动，竖直方向有人=之2，水平方向有x=4,又因为甲.丙两 篮板碰撞前的速度为r=V+=,在A点水平 5 球在同一水平线上即两球高度相同，由上述两个式子分析可 知，甲，丙两球的运动时间相同，两球的水平位移关系有2x 方向的分速度为”4="，竖直方向的分速度为1= x,甲、丙两球相遇时一定有x甲+网三x甲网，整理有甲= √2g(h2-h1),则在A点有2=都：2+P42=2g(h2-A,)+ 3甲，即甲，丙两球相遇一定在P点或者P点上空，综合上 34 ,求得=5 后-2g(h=故选C。 5 34 述分析可知，当6速度适当时，三球可以在P点同时相遇，故 :5.B根据题意可知，物块在斜面上做类平抛运动，沿斜面向下 A、B错误：若只有甲，乙两球在水平面相遇，说明此时甲球落 地，根据之前的分析可知，此时内球也一定落地，一定有2x即 的加速度为a=gsin30°=2&，由运动学规律，水平方向上有 =x,且甲+有<x甲南，故丙球一定在P点右侧，故C错误： 根据之前的分析可知，甲丙两球相港，一定有x甲=3甲， 之=，沿斜面方向有1=宁，解得1=2√任。 即甲球的水平位移为三分之一甲，丙两球的水平距离，因为， 子@，故选B 甲，乙两球始终在同一竖直线上，此时乙球的位移等于甲球的 6.D释放的物品做平抛运动，若落地点在同一水平面上，落地 水平位移，即乙球一定在P点，故D正确。故选D。 4.D美洲衡水平方向做匀速运动，竖直方向做竖直上抛运动， 的时间间隔与释放的时间间隔相等，由于V在M点的下方 则击中M.N的时间间隔>4。因物品的飞行时间大于飞机 213 的飞行时间，所以飞机飞行的距离x,小于W间的水平距离 间小于从0点到B点的运动时间，根据？=工，可知，刚离 ;故A,B,C错误，D正确。故选D 开A点时的水平速度大小大于刚到达B点时的水平速度大 能力提升练 7.B物体做平抛运动，当其竖直分位移与水平分位移相等时有 小，C正确：根据，=√2gh,可知，球离开A点时的竖直速度 =wy=了，其中=y,解得1-故C错误结合上述 大小小于刚到达B点时的竖直速度大小，根据？三 √。，+，，可知，球刚离开A点时的速度大小不一定大于刚 可知，竖直分速度为书，=g=2,故A错误：结合上述，该物体 到达B点时的速度大小.D错误。故选AC 的瞬时速度大小为=√，+书，=5，故B正确：根据上述11.AC水管与筒车转轴的高度差为H=L,1m,水流到达轮子 解得x=y= ,则发生的位移为：VF+了22故 边缘时下落的高度h=H-Rsin37°=0.8m,竖直方向做自 g g D错误。故选B 由落体运动，有方=，解得1=04，故C正确：水流到 8.D轨迹①从击出到最高点过程，可逆向看成平抛运动，轨迹 达轮子边缘时的速度与轮子边缘的线速度近似认为相同，切 点对应的半径与水平方向成37“角，在切点根据几何关系 ②排球从击出后做平抛运动，根据人=2，由于轨迹①的最 n37°=，解得=3m/s,故A正确，B错误：水管出水口 高点高于轨迹②的最高点，则排球沿轨迹①运动的时间更大， 故A、B错误：沿轨迹①的最小速度为最高点速度，即为水平 到轮子边缘的水平距离为x=1=1.2m,则水管出水口到 速度，根据x=,1,由于两轨迹的水平距离相等，但排球沿轨 转轴的水平距离为s=x-Rcos37°=0.8m,故D错误。故选 迹①运动的时间更大，则排球沿轨迹①的水平速度小于沿轨 AC 迹②的水平速度，即沿轨迹①的最小速度小于2，故C错误；12.(1)，3：(2)103m 根据斯=√®，+，，排球沿轨迹②回到出发点的水平速度 解析：(1)将石块的运动沿水平方向和竖直方向分解，在竖直 大于沿轨迹①击出时的水平速度，但沿轨迹②回到出发点的 方向上做竖直上抛运动，离地面箴远时，竖直分速度减为零， 竖直速度小于沿轨透①击出时的竖直速度，可知沿轨迹②回 初速度的竖直分量为，n0°，设地出后经过时间，石块离 到出发点的速度大小可能等于沿轨迹①击出时的速度大小， 地面最远，由速度一时问关系可得sin60°-g,=0 即可能等于，故D正确。故选D。 解得1=3。 9D根据题意，竖直方向上，由h=可得，A的飞行时间 (2)将石块的运动沿斜面方向和垂直于斜面方向分解，如下 图所示。 西2爱B的飞行时间为4信√袋 2hn /2h 则有1，：n=2:1,由于弹簧枪A,B射出的子弹的水平射程 之比为：￥B=1:2,由s=o1可得，初速度之比为P:m= gsin 30 1:4,要使子弹的水平位移相等，则有'：'=4：1，则调整 gcos 30 后竖直高度的比值为h,’:h'=16:1,设此时A的高度为 30 7h977917777790774767497777447177 月则有。-华解得日=总，则竖直支架移动的距离为 沿斜面方向的初速度分量为1=c0s30°，加婆度分量为 4=1-(+)-，即竖直支架向下移动4放 gsin30°： 选D 沿垂直于斜面方向的初速度分量为2=”。sn30°，加速度分 10.AC忽略空气阻力，球在上升阶段和下降阶段只受重力，所 量为gs30° 以加速度均为g,A正确：A点到O点的过程可以看成由O点 垂直打到料面上时，沿斜面方向的分速度为零，由速度一时 到A点的平抛运动的逆过程，时间相等，根据人=方，可得 间关系可得利，-gsin30°·与=0 解得2=23s 三√必球从0点到4点的竖直高度小于从0点到B点的 石块抛出点到斜面的垂直距离d就等于垂直斜面方向的分 位移大小，以垂直于斜面向下为正方向，由位移一时间关系 竖直高度，所以球从A点到O点的运动时间小于从O点到B 1 点的运动时间，B错误：因从A点到O点的水平位移大小等 得d=-4+280us30°·62 于从0点到B点的水平位移大小，从A点到O点的运动时 解特d=105m。 214